Jupiter est la plus grande planète du système solaire et sa masse est 2,5 fois supérieure à celle de toutes les autres planètes réunies. La plupart des gens se souviennent que Jupiter est principalement composée d’hélium et d’hydrogène. Mais à la différence de la plupart des autres géantes gazeuses, il y a une présence significative de métaux dans la composition de la planète. Les scientifiques ont finalement réussi à déterminer d’où provenait ce métal dans Jupiter – d’autres planètes terrestres que Jupiter a consommées avant qu’elles ne parviennent à se former complètement.
En utilisant l’instrument Gravity Science à bord de la sonde Juno de la NASA, les scientifiques ont entrepris de déterminer la composition de Jupiter. Juno, nommée d’après la déesse romaine du même nom qui était mariée au dieu romain Jupiter, est entrée dans l’orbite de Jupiter en 2016 et a utilisé des ondes radio pour mesurer le champ gravitationnel autour de la planète.
Les scientifiques ont utilisé ces instruments pour déterminer que les éléments métalliques trouvés dans Jupiter, dont la masse totale est de 11 à 30 fois celle de la Terre, étaient enfouis profondément dans la planète. Les métaux étaient plus proches du centre de Jupiter que dans les couches extérieures.
“Il existe deux mécanismes permettant à une géante gazeuse comme Jupiter d’acquérir des métaux au cours de sa formation : par l’accrétion de petits cailloux ou de planétésimaux plus grands”, a déclaré l’auteur principal Yamila Miguel de l’étude intitulée “Jupiter’s inhomogeneous envelope inhomogeneous envelope”, publiée dans la revue Astronomy and Astrophysics.
“Nous savons qu’une fois qu’un bébé planète est assez grand, il commence à pousser des cailloux. La richesse en métaux à l’intérieur de Jupiter que nous voyons maintenant est impossible à atteindre avant cela. Nous pouvons donc exclure le scénario où seuls les cailloux sont solides pendant la formation de Jupiter. Les planétésimaux sont trop gros pour être bloqués, ils ont donc dû jouer un rôle.”
Les planétésimaux sont des objets solides dans l’espace qui se forment à partir de grains de poussière cosmique. Une fois qu’ils ont atteint une taille d’environ un kilomètre, ces planétésimaux sont capables d’utiliser leur champ gravitationnel pour grossir – en protoplanètes.
“Nos résultats impliquent que Jupiter a continué à accréter des éléments lourds en grande quantité pendant la croissance de son enveloppe d’hydrogène-hélium, contrairement aux prédictions basées sur la masse d’isolement des cailloux dans son incarnation la plus simple, ce qui favorise plutôt les modèles basés sur les planétésimaux ou des modèles hybrides plus complexes”, a déclaré Miguel.
